2025届高三化学二轮复习 元素周期表 元素周期律

元素周期表　元素周期律 选择题只有1个选项符合题意 1.（2024·苏南名校期初调研）1919年卢瑟福在核反应中用α粒子（即氦核He）轰击短周期非金属原子X，得到核素Y和一新的粒子M，其过程为X＋He→Y＋M。其中元素X、Y、M的质子数之和为16，下列说法正确的是（　　） A.粒子M中含有1个中子 B.最简单氢化物的还原性：X<Y C.第一电离能：X<Y D.XCl3中所有原子均为8电子稳定结构 2.（2023·无锡一模）黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸反应为2KNO3＋S＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑，下列说法正确的是（　　） A.半径大小：r（S2－）<r（K＋） B.电负性大小：χ（C）<χ（O） C.电离能大小：I1（N）<I1（O） D.酸性强弱：HNO3<H2CO3 3.（2023·苏北四市一模）工业上用C还原SiO2可得半导体材料Si和CO。下列说法正确的是（　　） A.键能大小：E（C—C）<E（Si—Si） B.电离能大小：I1（Si）< I1（O） C.电负性大小：χ（O）<χ（C） D.酸性强弱：H2CO3<H2SiO3 4.（2023·常州一模）某锂盐用作锂电池的电解质，能有效提高电池性能，其结构如图所示。下列说法不正确的是（　　） A.简单氢化物的沸点：CH4>H2O B.元素的第一电离能：B<C C.简单离子的半径：O2－>F－ D.该锂盐的阴离子中含有配位键 5.（2023·南京、盐城一模）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的原子半径最小，Y是空气中含量最多的元素，基态时Z原子s能级和p能级的电子总数相等，W原子核外无未成对电子。下列说法正确的是（　　） A.半径大小：r（X）<r（Z）<r（Y）<r（W） B.电离能大小：I1（Y）<I1（Z） C.电负性大小：χ （X）<χ（W） D.由X、Y、Z三种元素组成的化合物一定是碱 6.（2023·南通通州区月考）离子液体是室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物，大多数离子液体有体积很大的阴、阳离子。常见的阴离子如AlCl、PF等。一种离子液体的结构如下图所示： 下列关于构成离子液体常见元素的说法正确的是（　　） A.简单离子的半径：r（Al3＋）>r（Cl－）>r（F－） B.稳定性：PH3>NH3 C.第一电离能：I1（C）>I1（B）>I1（Al） D.酸性：HF>HNO3>H3PO4 7.（2023·南通海安高级中学模拟）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。基态X原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，基态Y原子M层上有两个未成对电子，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍。下列说法正确的是（　　） A.第一电离能：W>Z>Y B.原子半径：W>Y>X C.最高价氧化物对应水化物的酸性：W>Z>Y D.简单氢化物的沸点：W>Z>X 8.（2023·南通三模）前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X元素位于p区，且基态X原子中成对电子数是未成对电子数的2倍，金属元素Y的第一电离能比同周期相邻元素的大，Z元素单质常温下为黄绿色气体，W与Y同主族。下列说法正确的是（　　） A.简单离子半径：W>Z>Y B.化合物WX2中阴阳离子个数比为2∶1 C.工业上常用钢瓶储运Z单质 D.最高价氧化物对应水化物的碱性：Y>W 9.下列四种粒子中，半径按由大到小顺序排列正确的是（　　） ①基态X的原子结构示意图： ②基态Y的价层电子排布式：3s23p5 ③基态Z2－的轨道表示式： ④W基态原子有2个能层，电子式为 A.①>②>③>④ B.③>④>①>② C.③>①>②>④ D.①>②>④>③ 10.下表列出了九种元素在元素周期表中的位置。 （1）这九种元素中，电负性最大的是　　　　，第一电离能最小的元素是　　　　，最不活泼的是　　　　（均用元素符号填空）。 （2）这九种元素中，最外层电子排布式为4s1的元素为　　　　（用元素符号填空）。 （3）c、d、e三种元素的原子半径由大到小的顺序是　　　　，第一电离能由大到小的顺序是　　　　，电负性由大到小的顺序是_____________________________（均用元素符号填空）。 （4）画出d元素原子的轨道表示式（电子排布图） ________________________________________________________________________， i元素基态原子电子排布式为____________。 11.（2023·楚雄民族中学月考）元素周期表是元素周期律的具体表现，是学习和研究化学的一种重要工具。下图是元素周期表的一部分，回答下列问题： ① ② ③ ④ P ⑤ ⑥ Ga Ge As Se Br （1）元素①最简单的气态氢化物分子的空间构型是　　　　。请用一个方程式比较元素①和元素②的非金属性强弱： _____________________________________。 （2）元素⑤、⑥非金属性更强的是：　　　　（用元素符号表示），请从原子结构的角度解释：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。 电离能是指由气态原子失去电子形成阳离子需要的能量。从中性原子中失去第一个电子所需要的能量为第一电离能（I1），失去第二个电子所需要的能量为第二电离能（I2），依次类推。 上图为1～19号元素第一电离能I1。回答下列问题： （3）同周期内，随原子序数增大，I1值增大。但个别元素的I1值出现反常，预测下列关系式中正确的是　　　　（填编号）。 A.I1（As）>I1（Se） B.I1（As）<I1（Se） C.I1（Br）>I1（Se） D.I1（Br）<I1（Se） （4）Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据如下表所示： 元素 Mn Fe 电离能 /kJ·mol-1 I1 717 759 I2 1 509 1 561 I3 3 248 2 957 锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出基态Mn2＋的价层电子排布式：　　　　，比较两元素的I2、I3，可知，气态Mn2＋再失去1个电子比气态Fe2＋再失去1个电子难，对此你的解释是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。 12.现有A、B、C、D、E、F、G、H八种元素，均为前四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答有关问题。 A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素 B元素是形成化合物种类最多的元素 C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1 D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子 E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是： I1＝738 kJ·mol－1，I2＝1 451 kJ·mol－1，I3＝7 733 kJ·mol－1，I4＝10 540 kJ·mol－1 F元素的主族序数与周期数的差为4 G元素是前四周期中电负性最小的元素 H元素位于元素周期表中的第八列 （1）C2A4的电子式为___________________________（用元素符号表示，下同）。 （2）B元素的原子核外共有　　　　种不同运动状态的电子，基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈　　　　形。 （3）某同学推断E元素基态原子的核外电子轨道表示式为：。该同学所画的轨道表示式违背了　　　　，该元素的原子I3远远大于I2，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （4）D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是________________________________________________________________________（用离子符号表示）。 （5）用惰性电极电解EF2的水溶液的离子方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （6）H位于元素周期表中　　　　区（按电子排布分区），其基态原子的价层电子排布式为________________________________________________________________________。 13.国家卫健委发布公告称，富硒酵母、二氧化硅、硫黄等6种食品添加剂新品种安全性已通过审查，这些食品添加剂包括食品营养强化剂、风味改良剂、结构改善剂、防腐剂，用于食品生产中，将更好地满足吃货们的心愿，丰富舌尖上的营养和美味。请回答下列问题： （1）富硒酵母是一种新型添加剂，其中硒（34Se）元素在周期表中的位置为________________________________________________________________________。 （2）下列说法正确的是　　　　。 A.热稳定性：H2Se>H2S>H2O B.酸性：H2SeO4>H2SO4>HClO4 C.36S与74Se的中子数之和为60 D.还原性：Se2－>S2－ E.沸点高低：H2Se>H2S>H2O （3）短周期元素d、e、f、g、h、x都可能存在于某些食品添加剂中，其最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系如图所示： ①d、e、f、g、h元素形成的简单离子中半径最大的是　　　　（用化学式表示）。 ②元素e与f相比较金属性较强的是e，下列不能证明这一事实的是　　　　（填字母）。 A.e的最外层电子数比f少 B.e单质与水反应比f单质与水反应更剧烈 C.e最高价氧化物对应的水化物的碱性比f的强 ③x和d组成的化合物可将碱性工业废水中的CN－氧化，生成碳酸盐和氨气，相应的离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 元素周期表　元素周期律 1.D　[由X＋He→Y＋M可知，M质子数为1，质量数为1，则M为H，元素X、Y、M的质子数之和为16，即z＋z＋1＋1＝16，解得z＝7，即X为N，Y为O。A.由分析可知，粒子M中含有质子数为1，质量数为1，故不含1中子，A错误；B.由分析可知，X为N，Y为O，且元素的非金属性越强，单质的氧化性就越强，则对应最简单氢化物的还原性的还原性就越弱，故简单氢化物的还原性：X>Y，B错误；C.由分析可知，X为N，Y为O，同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势，但ⅡA和ⅢA，ⅤA和ⅥA反常，故第一电离能：X>Y，C错误；D.XCl3 即NCl3中N形成三个共价键，则最外层电子数为5＋3＝8，Cl形成一个共价键，则最外层电子数为7＋1＝8，则所有原子均为8电子稳定结构，D正确。] 2.B　[A.电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则硫离子的半径大于钾离子的半径，故A错误；B.同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，电负性依次增大，则碳元素的电负性小于氧元素，故B正确；C.同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则氮原子的第一电离能大于氧原子的第一电离能，故C错误；D.同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，则酸性HNO3>H2CO3，故D错误。] 3.B　[A.同主族元素，随着原子核电荷数变大，半径变大，键长变长，键能变小，故E(C—C)＞E(Si—Si)，A错误；B.同周期原子第一电离能随着核电荷数变大呈增大趋势，第ⅤA族遵循半满规则，能量最低，电离能大于第ⅥA族电离能，电离能大小ⅤA族＞ⅥA族＞ⅣA族，故I1(C)< I1(O)，同主族元素第一电离能随着核电荷数增大而减小，故I1(Si)< I1(C)，故I1(Si)< I1(O)，B正确；C.同周期原子，电负性随核电荷数增大而增大，电负性大小：χ(C)<χ(O)，C错误；D.同主族元素，非金属性随核电荷数增加而减弱，最高价氧化物对应的水化物酸性减弱H2CO3＞H2SiO3，D错误。] 4.A　[A.H2O分子间存在氢键，CH4分子间不存在氢键，则H2O的沸点高于CH4，A错误；B.同周期元素从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，第一电离能B<C，B正确；C.离子的电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径O2->F-，C正确；D.B原子形成3条共价键之后没有多余的电子，其与其中一个F形成的共价键为配位键，D正确。] 5.A　[短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的原子半径最小，则X为H；Y是空气中含量最多的元素，空气中氮气占比最大，则Y为N；基态时Z原子s能级和p能级的电子总数相等，则Z原子核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2，Z为O或Mg；W原子核外无未成对电子，且为短周期主族元素，则W为Mg；因而Z为O；由此可知X、Y、Z、W分别为H、N、O、Mg。A.电子层数越多，原子半径越大，H原子只有1个电子层，N和O有2个电子层，Mg有3个电子层，则原子半径H最小，N和O次之，Mg最大，N与O位于第二周期，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，因此r(O)<r(N)，则原子半径：r(H)<r(O)<r(N)<r(Mg)，A正确；B.同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA、ⅤA族元素，最高能级轨道分别为全充满和半充满，比较稳定，第一电离能大于相邻元素，则I1(O)<I1(N)，B错误；C.电负性大的元素原子吸引电子能力强，在化合物中显负价，MgH2中金属离子显正价，H显负价，因此电负性：χ(Mg)<χ(H)，C错误；D.H、N、O三种元素组成的化合物不一定是碱，如NH4NO3是盐不是碱，D错误。] 6.C　[A.具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，半径越小，故简单离子的半径：r(Cl-)>r(F-)>r(Al3＋)，选项A错误；B.元素非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，故稳定性：NH3>PH3，选项B错误；C.同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，但第ⅡA族的第一电离能大于第ⅢA族的，故第一电离能：I1(C)>I1(B)>I1(Al)，选项C错误；D.元素非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，但HF为弱酸，故酸性HNO3>H3PO4>HF，选项D错误。] 7.C　[基态X原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，所以X为O元素；Y原子M层上有两个未成对电子，所以Y为Si或S；基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍，所以W为S，所以Y为Si；又短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，所以Z为P元素。A.Z为P，W为S，Y为Si，P元素最外层3p能级电子为半满，所以第一电离能，P>S>Si，故A错误；B.同一周期元素从左到右原子的半径渐渐变小，Si和S为第三周期元素，O为第二周期元素，所以原子半径：Si>S>O；故B错误；C.非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：S>P>Si，则酸性：H2SO4>H3PO4>H2SiO3，故C正确；D.Z为P，简单氢化物为PH3，W为S，简单氢化物为H2S，H2S相对分子质量大于SiH4，X为O，简单氢化物为H2O，H2O分子间能形成氢键，沸点高于H2S，所以简单氢化物的沸点：H2O>H2S>PH3；故D错误。] 8.C　[X元素位于p区，且基态X原子中成对电子数是未成对电子数的2倍，则X的核外电子排布为1s22s22p2，X为C；金属元素Y的第一电离能比同周期相邻元素的大，Y为Mg；Z元素单质常温下为黄绿色气体，Z为Cl；W与Y同主族，且原子序数大于Y，则W为Ca。A.Ca2＋、Cl-核外电子层排布相同，但核电荷数Cl<Ca，离子半径：Cl->Ca2＋，故A错误；B.化合物WX2为CaC2，由Ca2＋和C组成，阴阳离子个数比为1∶1，故B错误；C.Z单质为Cl2，常温下与铁不反应，工业上常用钢瓶储运氯气，故C正确；D.金属性：Mg<Ca，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Mg(OH)2< Ca(OH)2，故D错误。] 9.C　[由题意可知：X、Y、Z2-、W分别为S、Cl、S2-、F。S、Cl、S2-、F粒子半径大小顺序为r(S2-)>r(S)>r(Cl)>r(F)，故C项正确。] 10.(1)F　K　Ne　(2)K和Cu (3)Si>P>S　P>S>Si　S>P>Si (4) 1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1 解析　(1)题中所给的九种元素中，电负性最大的是F，第一电离能最小的是K，最不活泼的是Ne。(2)最外层电子排布式为4s1的元素为K和Cu。(3)c、d、e三种元素分别为Si、P、S，原子半径：Si>P>S，第一电离能：P>S>Si，电负性：S>P>Si。(4)d元素为P，轨道表示式(电子排布图) 为；i元素为Ga，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1。 11.(1)正四面体　2HNO3＋Na2CO3===2NaNO3＋CO2↑＋H2O (2)Cl　硫元素和氯元素电子层数相同，氯原子半径小于硫原子半径，氯原子核电荷数大于硫原子，氯原子原子核对最外层电子吸引能力强于硫原子，故非金属更强的是Cl　(3)AC (4)3d5　由Mn2＋转化为Mn3＋时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2＋转化为Fe3＋时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少 解析　由元素在周期表中的位置可知①为C，②为N，③为O，④为Al，⑤为S，⑥为Cl；(1)元素C最简单的气态氢化物为甲烷，甲烷为正四面体构型；可根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较元素非金属性的强弱，相关反应：2HNO3＋Na2CO3===2NaNO3＋CO2↑＋H2O；(2)⑤为S，⑥为Cl；硫元素和氯元素电子层数相同，氯原子半径小于硫原子半径，氯原子核电荷数大于硫原子，氯原子原子核对最外层电子吸引能力强于硫原子，故非金属更强的是Cl；(3)As、Se、Br为同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅤA族最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于同周期的第ⅥA族元素，则第一电离能：Br>As>Se，故AC正确；(4)Mn为25号元素，基态Mn2＋的价层电子排布式：3d5；由Mn2＋转化为Mn3＋时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2＋转化为Fe3＋时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少。 12.(1) 　(2)6　哑铃(纺锤) (3)泡利原理　Mg原子失去2个电子后形成稳定结构，此时再失去1个电子很困难 (4)Cl->O2->Mg2＋ (5)Mg2＋＋2Cl-＋2H2OMg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑ (6)d　3d64s2 解析　根据信息可以推断A为H元素、B为C元素、C为N元素、D为O元素、E为Mg元素、F为Cl元素、G为K元素、H为Fe元素。 13.(1)第四周期第ⅥA族　(2)CD (3)①S2-　②A　③H2O2＋CN-＋OH-===CO＋NH3↑ 解析　(1)Se是34号元素，在周期表中位于第四周期第ⅥA族；(2)A.元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性：O＞S＞Se，则氢化物的稳定性：H2Se＜H2S＜H2O，A项错误；B.元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性：Cl＞S＞Se，则酸性：H2SeO4＜H2SO4＜HClO4，B项错误；C.36S的中子数为36-16＝20，74Se的中子数为74-34＝40，36S与74Se的中子数之和为60，C项正确；D.元素的非金属性越强，其简单阴离子的还原性越弱，非金属性：S＞Se，则还原性：Se2->S2-，D项正确；E.一般来说，同一主族的氢化物熔沸点随着主族元素的原子质量增加而升高，但H2O分子间含有氢键，其沸点大于H2Se、H2S，则沸点高低：H2O>H2Se>H2S，E项错误；(3)由图中的最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系可知，x是H元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素。①电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则O2-、Na＋、Al3＋、S2-、Cl-中半径最大的是S2-；②A.金属性强弱与失去电子难易程度有关，与最外层电子数多少无关，A项选；B.e单质与水反应比f单质与水反应剧烈，说明e的金属性比f的强，B项不选；C.金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强，e最高价氧化物对应的水化物的碱性比f的强，说明e的金属性比f的强，C项不选；③x是H元素，d是O元素，x和d组成的化合物可将碱性工业废水中的CN-氧化，则该化合物为H2O2，H2O2可和CN-反应生成碳酸盐和氨气，离子方程式为H2O2＋CN-＋OH-===CO＋NH3↑。 学科网（北京）股份有限公司 $$